miércoles, 6 de octubre de 2010

Que me voy a Islandia!

Ahora sí. Ahora sí que sí. Para el que guste de analizar paralelismos, el enlace al escueto post en el que anunciaba mi marcha al país natal de Rowan Atkinson es éste de aquí: Que me voy!

Pues he tardado lo que se dice un poquito demasiado - os podéis remitir al histórico de la derecha - en caer en la cuenta de que si no voy a estar dispuesto a transformarme en un ciudadano más o menos modélico, de esos que hacen a una madre sentirse orgullosa, no me queda otra que hacer honor a mi alias cibernético y desde hace  aproximadamente una semana ando preparando la mudanza a Islandia.

A día de hoy todavía no hay nada confirmado a excepción de que a finales de Enero yo voy a estar desembarcando en el aeropuerto de Reikiavik. Lo primero de todo: la reserva del vuelo; la renovación de los documentos y la consecución de trabajo y alojamiento en Islandia son nimios detalles que me toca ir resolviendo a continuación. Respecto a lo del trabajo, estoy pendiente de la contestación a una solicitud que envié a una tal Ninukot, que viene a ser el equivalente a Europractice - la empresa de colocación en el extranjero que me gestionó la primera salida - con la salvedad de que Ninukot no es una empresa con ánimo de lucro, con lo cual es previsible que la respuesta se demore lo suyo y más aún habiéndoles indicado finales de Enero como fecha de disponibilidad; el 28 para más señas.
En cuanto a las condiciones y preferencias que el application form daba lugar a indicar, expuse que me pueden mandar a donde más les convenga, que de preferencias geográficas nada, y los tres puestos en orden de prioridad que tuve que marcar fueron: horticultura, trabajo en granja y hostelería. Además de mis preferidos realmente, son los menos exigentes en cuanto al dominio del idioma.
Ya estoy también aprendiendo algo de islandés, al margen de que según tengo entendido, por allí la mayoría de los nativos deben de saber desenvolverse en inglés. Es una conclusión que saco tras haber visto un recorte del teleprograma islandés en mi libro de texto. Según la información que recogía, en la segunda cadena de allí la mitad de los programas son emisiones norteamericanas traídas tal cual, sin adulterar, como por ejemplo el show de Oprah Winfrey, el equivalente norteamericano a "nuestro" Diario de Patricia. Me veo yendo al cine en alguna ocasión contada, pero el sano hábito de no ver la tele salvo en algún caso excepcional lo pretendo mantener. Lo que me interese ver en formato no cinematográfico no me cabe duda de que seré capaz de hallarlo vía internet. Y para esos menesteres, en mi lista de preparativos pendientes se encuentra la tarea de hacerme con un Nokia N900; uno de esos chismes con los que te puedes conectar a internet, que sirven de agenda, que le puedes meter tus vídeos y juegos no demasiado ostentosos, que echan fotos y graban vídeo, con GPS de ése para que te diga para donde tienes que coger cuando vas en el coche y que además, si se encarta, te permite llamar por teléfono e incluso recibir llamadas tú. Es relativamente caro, pero por lo que he estado mirando me trae más cuenta hacerme con uno que andar cargando con tres o cuatro aparatos distintos que en ocasiones tendría que interconectar - por ejemplo cámara y portátil - cuando en el smart phone todo está unificado. Pienso esperar casi a última hora para comprarlo confiando en que estas navidades habrán de aparecer modelos superiores que devaluarán al N900.

Ya queda poco en mi habitación. Mi colección de juegos y consolas ha acabado en Ebay, buen número de regalos con más o menos valor sentimental se encuentran hacinados en una gran caja de cartón, mis libros infantiles los doné a las bibliotecas del colegio y el instituto del barrio. Hasta mi colección de libros de Terry Pratchett (descontando los de mejor edición que se los regalé a mi prima Ana) está prestos para ser vendidos en Ebay. Me tienta mucho adquirir un lector de libros electrónicos. Tengo también mi colección de Pratchett en formato digital, así como muchos otros libros que me apetece leer pero no en la pantalla de un ordenador. El caso es que me da la impresión de que la tecnología de estos aparatos aún no está todo lo madura que debiera y que de esperar tan sólo un año más ya habría en el mercado modelos a los que prácticamente no se les pudiese poner ningún pero. No sé. A lo mejor también me llevo a Islandia el lector de marras. La tarjeta SD con mi selección de libros ya la tengo...

lunes, 9 de agosto de 2010

El frigorífico de 0,1 Kwh al día

Texto original de Tom Chalko, Mt Best, Australia, mtbest.net

No hay ningún error en el título. Este artículo describe un barato frigorífico con un consumo energético entre 10 y 20 veces menor que cualquier frigorífico estándar del mercado. También se expone que las mayores limitaciones se encuentran en nuestros mediocres hábitos y actitudes, no en la tecnología o en el precio.

Frigorífico de arcón

Comparando el consumo energético de varios aparatos de refrigeración disponibles en el mercado, me percaté de que los congeladores de arcón bien diseñados consumen menos electricidad que los frigoríficos de volumen similar, incluso aunque los congeladores deban mantener una temperatura mucho más fría en su interior. Los congeladores de arcón también suelen tener un mejor aislamiento térmico que los frigoríficos, he aquí otra de las razones de su eficiencia.

Las puertas verticales en los aparatos de refrigeración resultan inherentemente ineficientes. Desde el momento en que abres la puerta de un frigorífico vertical – el aire frío escapa, debido a que es más pesado que el aire templado en la habitación. Cuando abres un congelador de arcón – el aire frío permanece dentro, a consecuencia de su peso. Cualquier filtración o deterioro en el sellado de una puerta vertical (ningún sellado es perfecto) provoca pérdidas de eficiencia significantes. Por otro lado, incluso aunque tú mantengas la puerta del congelador de arcón completamente abierta, el pesado aire frío se mantendrá en el interior. ¿Alguna vez te has preguntado por qué los congeladores de los supermercados mantienen sus puertas o abiertas o sin aislamiento térmico?

El diseño de refrigeradores con puertas verticales es un claro acto contra la Naturaleza del Aire Frío. ¿No deberíamos cooperar con la naturaleza en lugar de trabajar contra ella?

Me he vuelto muy curioso en relación a cómo de eficiente puede llegar a ser un frigorífico de arcón. Tras contactar con varios principales fabricantes de frigoríficos y descubrir que ninguno había probado un frigorífico de arcón, me decidí a hacer mis propias pruebas. Compré un buen congelador de arcón y lo convertí en un frigorífico.

Transformando un congelador de arcón en un frigorífico de arcón

La principal diferencia entre un frigorífico y un congelador es la temperatura mantenida en su interior. Los congeladores mantienen temperaturas bajo cero (congelación) hasta los -25ºC, mientras que los frigoríficos operan entre los +4ºC y +10ºC.

A raíz de mi búsqueda adquirí un congelador de arcón Vesfrost SE255 con refrigerante R600a y un termostato a pilas de 40$ equipado con un marcador de temperatura y relé de enclavamiento de 5A/240V. La principal ventaja del relé de enclavamiento es que consume batería sólo durante el conmutado de modo que el termostato equipado con él es un verdadero dispositivo de micro-consumo y sus dos baterías AAA pueden durar muchos meses.

Por consiguiente, convertir un congelador en un frigorífico significa modificar el control de temperatura. En lugar de interferir con el mediocre termostato del congelador, decidí instalar un termostato exterior que cortase la alimentación eléctrica cuando la temperatura elegida por mí se hubiese alcanzado. El diagrama de bloques de la Fig.1 ilustra esta idea.

El diagrama de conexiones (Fig.1) es realmente simple. El relé del termostato corta la corriente del congelador. El termistor (el sensor de temperatura) se coloca dentro del frigorífico al final de un cable fino de dos hilos. Yo usé el agujero del desagüe del congelador para pasar el cable del termistor hasta el compartimento frigorífica.


También he sacado la bombilla interior del frigorífico marcada de 15 watios, porque evito el derroche de energía por cuestión de principios. Quizá me plantee la instalación de iluminación led en el interior si encuentro alguna razón para tener que abrir mi frigorífico en la oscuridad.

Diseño del termostato

Aunque, en esencia, la función del termostato es muy simple, el diseño de un buen termostato congelador-a-frigorífico no es del todo trivial. Existen algunos problemas inesperados y contratiempos que sólo se hacen evidentes cuando uno pretende diseñar un sistema que reuna todos los criterios requeridos y que funcione muy bien.

Requerimientos del termostato:

  1. Fiabilidad. Los frigoríficos tienen que ser electrodomésticos muy fiables puesto que nuestra salud depende de ello. Las fluctuaciones de temperatura excesivas a consecuencia de cualquier mal funcionamiento del termostato acelerarían el deterioro de los alimentos introduciendo los consiguientes riesgos para la salud. El termostato debe poder funcionar sin atenciones durante años, o incluso décadas.

  2. Seguridad. La fuente de alimentación de 240V del frigorífico debe quedar bien aislada de todos los componentes de bajo voltaje del termostato.

  3. Pretensión de consumo cero durante el periodo de stand-by (cuando el compresor del frigorífico esté apagado). Este requisito es crítico en el caso de que un inversor moderno con sensor de demanda energética sea el encargado de proveer la alimentación al frigorífico (caso de frigoríficos alimentados con energía solar). La utilización de electrodomésticos de consumo cero durante el periodo de stand-by permitirá a los que utilicen inversor ahorrar hasta 0,4 kWh diarios sólo por permitir que el inversor entre en el modo stand-by de bajo conusmo a cada oportunidad que se presente. Estos ahorros de energía deben ser considerados en el contexto del consumo diario del frigorífico de arcón de 0.1 kWh. El requisito del stand-by cero resulta ser el gran desafío en el diseño práctico del termostato.

  4. Histeresis. El número de arranques por hora del compresor del frigorífico debe mantenerse bajo, no sólo para conservar energía, sino también para reducir el desgaste del mismo.

  5. El termostato debe ser fácil de instalar y no necesitar ningún tipo de modificación en cualquiera que sea el modelo de congelador donde se instale, para de este modo no ver comprometida la garantía de un nuevo congelador de ninguna manera.

  6. El termostato debe ser simple y fácil de construir a partir de componentes de bajo costo de rápida y fácil adquisición.

El reto del stand-by cero

La tendencia general en la industria moderna es la de reemplazar relés y contactores electromecánicos por relés semiconductores de estado sólido. En nuestro caso, sin embargo, esto choca con nuestro requerimiento 3. Los relés de estado sólido de corriente alterna poseen una alta capacitancia cuando están apagados. Esto quiere decir que cuando se encuentran conectados en serie a un motor (una carga resistiva/inductiva) están permitiendo la circulación de una pequeña corriente alterna aún encontrándose todo apagado. Esta corriente provoca una pérdida continua de potencia de aproximadamente 0.5 watios (según mi medición con el compresor de mi congelador Vestfrost) y la pérdida adicional de unos 20W por mantener activo el inversor 24VCC-240VCA.

Los interruptores de estado sólido resultan muy atractivos cuando el compresor de refrigeración está siendo alimentoa con corriente continua. Puesto que los interruptores semiconductores y los relés no pueden cumplir con el requerimiento de stand-by cero, debemos considerarlos inadmisibles para nuestro trabajo con un frigorífico de CA.

Por lo tanto, para un frigorífico común de CA, tendremos que decantarnos por un relé de valor nominal adecuado. Tras experimentar con varias marcas y diseños, decidí usar relés OMRON G6RN-1A DC12. Junto con su habilidad para manejar pequeñas cargas inductivas, e interrupción de baja energía, posee un aislamiento de unos 7kV entre la bobina de 12V y los contactos de 240V, lo cual considero importante desde el punto de vista de la seguridad.

Debido al requerimiento de stand-by cero, todos los componentes electrónicos de nuestro termostato, incluyendo el sistema sensor de temperatura, necesitan alimentarse a partir de un sistema basado en pilas.

Puesto que también precisamos que nuestro sistema funcione de manera desatendida durante años (o décadas), tenemos que afrontar otro reto: diseñar un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) capaz de trabajar durante años sin supervisión. Las baterías de este SAI necesitan cargarse cuando el compresor del frigorífico se encienda.

El diseño

El esquema del sistema que utilizo actualmente se encuentra representado en la Fig. 2. Es el resultado de un compromiso entre el mínimo consumo posible, la simplicidad y el costo de los componentes. El sistema sensor de temperatura consiste en un termistor R1 (BC 2322 640 54103, 10kΩ @25ºC) interconectado a un amplificador operacional. El amplificador operacional quad LM324 que elegí tiene un muy bajo consumo (inferior a 0.7 mA) y puede operar a partir de una alimentación de tensión simple simplificando el diseño en gran medida.

U1C y U1D actúan como búfers, para minimizar el consumo del sistema de medición y comparación de temperatura hasta unos valores despreciables. U1B es un amplificador sumador. U1A es un disparador Schmitt con facilidad para ajustar la histéresis (cambiando R13), establecido aquí en torno a 0.5ºC. Los capacitores C4 evitan que las señales de radio que pueden aparecer en el largo cable del termistor R1 interfieran con la funcionalidad del sistema.

El interruptor SW1 se encarga de la disminución de consumo del sistema (posición centro-apagado) y permite que el termostato opere en dos modos distintos: alimentado por el suministro principal de 240V (“SW1 arriba”, en cuyo caso las baterías pueden extraerse) y alimentado por la pila (“SW1 abajo” el modo stand-by cero). El modo “SW1-arriba” también se encarga de asunto de la carga inicial de la batería.

Advierte el uso del transistor de micropotencia LM2936 como regulador de 5V. Los LM7805 que se usan comúnmente por sí mismos consumirían cinco veces más potencia que el circuito completo imposibilitando al calificación del sistema completo como de micropotencia. Usando un LM7805 el ciclo de descarga de las baterías se multiplicaría por cinco, y por consiguiente, se requeriría una batería con el quíntuple de capacidad para realizar la misma operación, eso sin contar la necesidad de un transformador mayor que mantenga la batería cargada.

En el modo “SW1-abajo”, la batería se carga cuando el relé del congelador y el compresor se encuentran encendidos, que para el caso de mi frigorífico Vestfrost, es entre 1 y 2 minutos por hora. El resto del tiempo, la circutería del termistor es alimentada por la batería y no consume corriente alguna del suministro principal para la red de 240V.


Click sobre la imagen para ampliar y/o descargar

En el esquema la conexión a tierra (no mostrada) debe llevarse desde el cable de alimentación de CA hasta el cable de alimentación del congelador. Un adecuado varistor de óxido metálico instalado entre la salida de 240V y los terminales neutros puede ayudar a prolongar la vida del relé.

Durante el funcionamiento del sistema, el voltaje nominal de 8.4V de la batería NiMh oscila entre 9.2 y 9.4V, por lo tanto, en términos prácticos, la batería se mantiene completamente cargada y por consiguiente puede funcionar durante muchos años.

A la hora de elegir el transformador, debemos de tener en cuenta su corriente de magnetización y elegir el que tenga la mínima posible. En mi diseño he usado un barato transformador de 2VA con un fusible térmico integrado y una corriente de magnetización inferior a 20mA. Puesto que la sección para la carga de la batería (Transformador TR1 y Regulador LM317) sólo trabajan de 1 a 2 minutos cada hora, no se ha contemplado su optimización.

El circuito impreso del termostato es de doble ancho y posee máscaras de soldadura aisladas para maximizar la seguridad y fiabilidad.

Interior del termostato ensamblado. La carcasa del termostato es impermeable. A la derecha el transformador. A la izquierda la batería NiMh de 9V.

Instalación

El sistema de termostato descrito arriba está diseñado para ser instalado junto con un cable de alimentación que suministre la CA al congelador. No se requiere ninguna modificación del congelador. El termistor correctamente sellado, soldado al extremo de un cable fino de la longitud adecuada, debe introducirse en el interior del congelador. Esto es mejor hacerlo a través del agujero de drenaje del congelador.

La ubicación del sensor de temperatura es importante. Si el termistor se deja cerca del fondo del arcón frigorífico – el termostato va a controlar la temperatura mínima del mismo. Si el termistor se sitúa cercano a la tapa del congelador – el termostato va a controlar la máxima temperatura aquí. La posición más adecuada para el termistor es cualquier lugar más o menos en el centro.

En mi frigorífico el termismtor se mantiene sujeto en la posición deseada empleando un trozo de tubo de polietileno recostado sobre una de las esquinas y apoyándolo sobre éste. El sensor de temperatura sostenido de esta forma mide la temperatura del aire en el interior del frigorífico en lugar de la temperatura de la pared de metal.

Medición de la temperatura

He omitido deliberadamente la medición de la temperatura y el marcador en el diseño de mi termostato para mantener el diseño tan simple como fuese posible. Lo que me ha llevado a esta decisión fue la abundancia de dispositivos medidores de temperatura existentes en el mercado. Personalmente utilizo un “termómetro dual” con su sensor de temperatura “remoto” bien sellado con silicona. Éste mide y muestra dos temperaturas: la de dentro del frigorífico y la exterior de la habitación.

El punto débil

El diseño del termostato anterior tiene un punto débil. Cuando la máxima potencia (220-240V) no está disponible y la temperatura en el interior del frigorífico se eleva, la batería de 60mAh alimetará la bobina del relé durante 3 ó 4 horas y entonces se descargará. El uso de una batería de mayor capacidad podrá prolongar este tiempo.

Tengo mis dudas sobre si este asunto requiere mayor atención, puesto que si la energía se va durante varias horas, el contenido de cualquier frigorífico, no importa cuán avanzado sea, necesitará una inspección cautelosa e intervención manual.

Cuando la energía se haya restaurado, mi sistema requerirá conmutar al modo “SW1 arriba” durante uno o dos días, hasta que la batería se haya cargado por completo.

Rendimiento

Los resultados de mis experimentos para convertir un congelador en frigorífico excedieron todas mis expectativas. Mi frigorífico de arcón supera a cualquier frigorífico de puerta vertical en todos los aspectos, incluyendo la eficiencia energética, la conservación de los alimentos y la practicidad del uso diario.

Nunca me he encontrado con un frigorífico que sea tan silencioso. Tan sólo funciona durante unos 90 segundos a la hora. Todo el resto del tiempo es perfectamente silencioso y no consume ningún tipo de energía. Las baterías de mi sistema mixto eólico/solar y el inversor con sensor de demanda energética están encantados con él.

Una de las más llamativas funciones del frigorífico de arcón es su excelente rendimiento en cuanto a la conservación de los alimentos. Después de todo, la principal función de un frigorífico es ayudarnos a conservar los alimentos.

La mejora en la conservación de los alimentos se debe a las mínimas fluctuaciones de temperatura en un arcón frigorífico durante el uso diario. En la mayoría de las parrtes de mi frigorífico las fluctuaciones de temperatura están limitadas a ±1.5ºC aproximadamente.

En cinco años de uso de mi frigorífico no recuerdo haber tenido que tirar ningún alimento por haberse estropeado.

El frigorífico de arcón es sorprendentemente práctico y apropiado para su uso. Los objetos más comunes se colocan en las cestas superiores siendo muy visibles y accesibles. Las cestas se deslizan sobre los filos superiores de las paredes del frigorífico de manera que se tiene un rápido acceso a secciones más profundas del interior del compartimento sin necesidad de extraer ninguna de las cestas.

En el fondo del frigorífico yo almaceno comida guardada en cajas de cartón apoyadas sobre una base de goma. La función de la base de goma es evitar que el cartón absorba el agua condensada del suelo del frigorífico.

Cuando el cartón muestra signos de deterioro lo reemplazo. Si puedo encontrar cajas de plástico que encajen bien en el fondo con una distribución adecuada, las usaré.

Condensación

La condensación es un fenómeno que sucede en el interior del frigorífico. El aire de la Tierra siempre contiene ese mismo tipo de humedad. Cuando el aire se enfría, sucede la condensación.

En un frigorífico de arcón, la humedad se condensa en el interior de las paredes del frigorífico y se va acumulando en el fondo.

El agua condensada es en esencia agua destilada que “se pega” a las paredes interiores. La cantidad de condensación depende de cuánta humedad haya en el ambiente y con qué frecuencia y magnitud abrimos la tapa del frigorífico.

En un uso cotidiano he averiguado que el agua condensada que se acumula en el fondo del frigorífico necesita ser secada cada 2 ó 3 meses para mantener tanto la higiene como la funcionalidad.

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lunes, 26 de julio de 2010

La orina en agricultura y jardineria

Fuente: nutribiota.net

La utilización de la orina como fertilizante es un método utilizado desde la antigüedad como recurso valioso. Olvidado en la nueva sociedad del consumo y la comodidad donde los residuos son tratados como desperdicios inmundos que hay que eliminar rápidamente.
Cuando la orina es vertida masivamente en los afluentes y océanos provoca un exceso de crecimiento en las algas provocando la asfixia de la fauna.

La orina humana es un fertilizante barato, eficaz y abundante (aproximadamente 1,5 litros por persona y día) no tiene virus o bacterias y es biodegradable.
Un repaso a su composición puede cambiar rápidamente nuestra percepción sobre este líquido residual.

Continuación:

Composición de la orina:

* Agua (representa aproximadamente el 95% de la orina)
* Urea (representa aproximadamente el 2,5% de la orina)
* Calcio
* Magnesio
* Potasio
* Arginina
* Aminoácidos
* Biotina
* Ácido ascórbico
* Acido fólico
* Vitamina B6 y B12
* Enzimas como amilasa y urokinasa
* Corticosteroides
* Nitrógeno
* Amoniaco

Los nutrientes en la orina están perfectamente balanceados como un fertilizante completo y listo para aplicarse en las plantas y enriquecerlas con elementos esenciales para su crecimiento.
Los efectos del nitrógeno y fósforo de la orina son muy parecidos a los de un fertilizante químico y pueden ser utilizados por las plantas rápidamente.

Aplicaciones en la huerta y jardín

Partiendo de individuos sanos y utilizando la orina fresca en el huerto familiar o jardín. Para cultivos extensivos y con grandes cantidades de orina procedentes de muchos individuos es necesario el almacenaje a temperaturas altas (20 a 30ºC.) y periodos prolongados (6 meses) para neutralizar la proliferación de posibles microorganismos patógenos.
En el terreno se puede extender la orina con una regadera directamente sobre el suelo. Si las hojas de las plantas recogen mucha orina es mejor aclararlas con agua pura.
Para los árboles y arbustos se debe verter en el punto donde las ramas estén más hacia afuera. Para los perennes y las verduras es recomendable verter la orina a unos 10 cm. de la raíz de la planta.
Es recomendable no utilizar el abonado durante el ultimo mes antes de la cosecha.

Es conveniente diluir la orina con agua en proporción 1 a 5 para plantas adultas. Para semillas y plantones diluir en una proporción de 1 a 10.

Evitaremos los días muy calurosos y soleados prefiriendo los nublados y frescos.

Recomendaciones y dosificación

Se obtienen mejores resultados si se aplica antes de la siembra o antes de que transcurran de dos terceras partes a tres cuartas partes del tiempo trascurrido entre la siembra y la cosecha.

Se pueden utilizar las recomendaciones de la dosis de nitrógeno usadas por los fertilizantes basados en urea.

La regla general es aplicar la orina recolectada por una persona durante un día (Un litro y medio a dos litros) en un metro cuadrado de tierra de cultivo. La dosis máxima antes de que exista riesgo de toxicidad es 5 veces esta dosis.

No rociar las hojas porque se pueden quemar dependiendo de la sensibilidad de las plantas cultivadas al nitrógeno.
No rociar al aire ya que se pierde parcialmente el nitrógeno de la orina.
Siempre a la tierra.

Para la aplicación en surcos, usar litro y medio de orina por metro lineal.

La orina proporciona a su vez un efecto fungicida sobre las plantas y su uso en afecciones de la piel es conocido y utilizado. Es un activador excelente para acelerar el compostaje de los residuos del jardín y la cocina.

Wikipedia: Uso como fertilizante

Investigadores en Finlandia informan del éxito en el empleo de orina como fertilizante

Recolección, tratamiento y aplicación de la orina humana. pdf

Lineamientos para el Uso de la Orina y Heces en la Producción de Cultivos.pdf


domingo, 25 de julio de 2010

Calefacción con suelo de compost

Traducción de un texto original de Marc Silverman

Como alternativa a los sistemas basados en combustibles fósiles, se tomó la decisión de sustituir el sistema de calefacción por uno basado en la capacidad de retención calorífica del compost.

Habrá que comenzar mezclando en una gran pila materiales orgánicos de carbono y nitrógeno (leña, hojas secas o hierba verde por ejemplo) en la proporción adecuada (en torno a 30:1), añadir agua hasta conseguir la consistencia de una esponja mojada (aproximadamente un 45~55% de humedad), mantenlo aireado para que las bacterias puedan respirar, coloca unas cuantas mangueras de jardín en el montón y hazlas llegar hasta la casa donde se vayan a conectar al radiador (como el que utiliza cualquier coche), y luego, de vuelta a al montón.

Una bomba hará circular el agua a través de tubos y el radiador, y puesto que el compost calienta, el agua calienta el radiador. Un ventilador sopla a través de las aletas del radiador llevando y moviendo el calor en la habitación. ¡Voila!, calefacción natural y económica.

Consulta y descarga del documento completo en Google docs.

sábado, 24 de julio de 2010

Construcción del biodigestor “vaca sagrada”

(traducido de un texto original de Hanna Fathy, director de la comunidad Zabaleen Solar Cities)


Introducción al Proyecto de Biogás Zabaleen

La basura supone un serio problema en diversos lugares; un problema especialmente grande es la eliminación de materiales orgánicos que desafortunadamente no son reciclados. Esto conduce a la acumulación de residuos orgánicos en las calles o en vertederos fuera de las ciudades, a menudo en canales, arroyos, ríos, mares y océanos. También con frecuencia suelen quemarse. Todo esto lleva a una seria contaminación del suelo, el agua y el aire. La carencia de un eficiente reciclado de residuos orgánicos no sólo provoca olores desagradables y riesgo de enfermedades; los microbios en los alimentos en descomposición generan una gran cantidad de metano cuando la descomposición del material orgánico está teniendo lugar de forma anaeróbica (como sucede en los vertederos y contenedores de basura). El metano es un gas que, si no se quema, es 28 veces más potente que el dióxido de carbono. Bajo unas condiciones de descomposición anaeróbica controladas, el metano producido puede emplearse para la calefacción o la generación de electricidad y los propios desperdicios se convierten en una fuente de fertilizante orgánico proporcionando importantes microorganismos que enriquecen el suelo.


Premisas del proyecto

Nuestra idea es hacer uso de las bacterias anaeróbicas para solucionar el problema de los desechos humanos a nivel doméstico. Las bacterias, que son obtenidas a partir de colocar una pequeña cantidad de estiércol animal antes de su secado dentro de un recipiente hermético (para asegurar una producción de bacterias óptima) se utilizarán para digerir los residuos domésticos procedentes de la cocina sin moverse del sitio, de modo que las familias no vuelvan a tener la necesidad de desperdiciar la basura orgánica. Esto garantiza que las calles se mantendrán limpias y no habrá nada que termine yendo al vertedero (todo lo demás, una vez limpio de material orgánico, puede ser reciclado fácilmente). Las bacterias anaeróbicas denominadas “metanógenas”, que por lo común viven en el sistema digestivo de los animales, siendo cultivadas en una adecuada concentración fuera del animal se descompondrán digiriendo la materia orgánica (como en los putrefactos) dentro un un “estómago artificial” (un contenedor de plástico) de la misma manera en que lo hacen dentro del estómago de un animal, produciendo entonces metano (gas natural) de fácil captura y control, además de fertilizante y de contribuir a la disposición del material orgánico de una manera segura para el entorno.


Alimentos como materia prima en lugar de estiércol animal

Nosotros empleamos residuos orgánicos procedentes de la cocina para alimentar a las bacterias anaeróbicas no sólo porque de ese modo se soluciona el problema de los residuos orgánicos urbanos (proporcionando incluso un mejor fertilizante que el compost obtenido por medios aeróbicos), sino porque nos ofrece dos productos finales distintos: un rico fertilizante líquido que resulta fácil de embotellar y usar y hasta dos horas de biogas para la cocina casi de forma diaria.

Puesto que los materiales orgánicos en la basura de la cocina posee una enorme cantidad de energía en forma de ricos enlaces químicos, la producción de biogas procedente de este tipo de materia prima, llega a ser hasta 400 veces más eficiente que la producción a partir de residuos animales, en tanto que en este segundo caso, la comida ya ha pasado por el aparato digestivo del animal siendo por tanto un “combustible gastado”. En ciertos casos se emplea estiércol animal tan sólo como “sistema de arranque” durante el primer día de construcción para iniciar nuestro cultivo de bacterias. Una vez que el sistema se ha ensamblado (lo que suele tomar un mínimo de dos a tres horas) no necesitamos más el estiércol animal (en una comunidad productora de biogás puede iniciarse un nuevo sistema utilizando el líquido de salida de cualquier sistema ya funcional).


Componentes del sistema

  • 1 barril cilíndrico de 1000 litros de capacidad

  • 1 barril cilíndrico de 750 litros de capacidad

  • 2 metros de tubo de 75mm de diámetro

  • 1 “T” de 75mm de diámetro

  • 1 adaptador para depósito de 75mm

  • 1 válvula de 75mm

  • cinta de teflón

  • pegamento PVC

  • 2 conectores hembra de 75mm

  • 2 conectores macho de 75mm

  • 1 adaptador para depósito de 25mm

  • 1 metro de tubo de 25mm

  • 1 codo de 25mm

  • 1 adaptador para depósito de 12mm

  • 1 codo de 12mm

  • 1 válvula de 12mm

  • 1 adaptador de manguera de cobre de 12mm

  • 25 metros de manguera transparente de 12mm


Descripción del proyecto: “La Vaca Sagrada”

Básicamente estarás tratando de crear una vaca artificial para alojar a tus bacterias metanógenas. Necesitarás proveer a tu vaca sagrada de una boca, una garganta, un esófago y un estómago, además de una uretra, intestinos, colon y ano. De la uretra obtendrás el fertilizante, del ano el biogás. Tu licuadora o triturador InSinkErator serán los dientes de la vaca a la hora de triturar los alimentos.

El estómago de la vaca:

Corta la parte superior del barril de 1000 litros de modo que el de 750 encaje dentro boca abajo con un margen aproximado de 12mm. Este depósito se habrá convertido entonces en lo que llamamos “el estómago de la vaca”.

La boca de la vaca, la garganta y el esófago:

En el fondo del barril de 1000 litros taladra un agujero para encajar el adaptador para el depósito de 25mm. En el interior conecta el conector hembra y sobre éste un trozo de tubo de 25mm que llegue hasta el centro del depósito. En la parte exterior conecta la “T” y en ésta la válvula de desagüe y un trozo de tubo vertical que se proyecte por lo menos 25 cm sobre la altura del depósito. El tubo en el interior del depósito que se extiende hasta el centro es el esófago, el tubo fuera del tanque es la garganta de la vaca. Para mejorar la boca, coloca un embudo encima de este “tubo de alimentación”.

La uretra de la vaca:

Justo encima del barril de 1000 litros, en el lado opuesto a donde taladraste el agujero para el tubo de alimentación (o lo derretiste con un trozo de tubo caliente), taladra ahora un agujero para el adaptador del depósito de 12mm. En su parte exterior conecta un pequeño tramo (~10cm) de tubo flexible de 12mm, luego un codo y después en torno a 20cm de tubo de 12mm – ésta será la salida para el fluido excedente. Coloca un cubo de 20 litros bajo esta uretra para recoger el fertilizante. Siempre vas a obtener tantos litros de fertilizante como materia prima hayas puesto en la boca (p.ej. si pones 10 litros de restos de comida junto con agua en la boca obtendrás al mismo tiempo 10 litros de “orina de vaca”).

Los intestinos de la vaca:

Se pretende disponer del mayor área para el cultivo de bacterias y generación del biofilm que sea posible. Rellena el fondo del barril de 1000 litros con piedras y grava de varios tamaños hasta 5cm. Puedes incluso tirar fichas de plástico. Una forma de mejorar el rendimiento es colocando una piedra en el fondo de una red o una bolsa de red, llena la bolsa con bolas de plástico o fichas y cose un trozo de espuma de poliestireno sobre la bolsa de red para que flote verticalmente. La bolsa puede ser tan larga como tu depósito sea de alto y puedes poner varias si lo deseas. Éstas se convertirán en lo que llamamos “barras de combustible bacterianas” – lugares donde las bacterias pueden reproducirse y formar los biofilms activos. Basicamente intentarás recrear las vellosidades intestinales de la vaca.

El colon de la vaca:

Toma tu barril de 750 litros, que se convertirá en tu “acumulador de gas” y corta aperturas sobre la parte curva, dejando suficiente esqueleto de plástico para soportar el anillo central de la apertura original. Luego presiona este anillo hacia dentro para que quede cóncavo en lugar de convexo. La intención de mantener este anillo de plástico se basa en dos razones: la primera, que en tanto que el depósito se mueve hacia arriba y hacia abajo a medida que se llena de gas y tu lo usas, el agua y los desechos alimenticios se agitarán y mezclarán asegurando que llegue alimento también a las bacterias en la parte superior, y la segunda, que proporciona peso y estabilidad de manera que el tanque se eleve de una manera más vertical y tenga masa para forzar el gas a medida que desciende.

El ano de la vaca:

Taladra o derrite un agujero de 12mm en el fondo del tanque de 750 litros (que no será la parte superior del depósito de gas). No importa dónde hagas el agujero, pero nosotros generalmente lo realizamos aproximadamente a 5cm del borde de lo que va a ser la tapa de modo que pueda situarse más cerca de la cocina y nos permita colocar peso (ladrillos, plantas en macetas, etc.) en el centro del colector para contribuir a la presurización del gas. Inserta el adaptador de depósito de 12mm y coloca el codo, la válvula y el adaptador de cobre para la manguera. Fija la manguera al adaptador de cobre y llévala hasta la cocina. Fija el otro extremo del tubo flexible a un quemador de la cocina.

Después de que los bidones se hayan equipado, ponlos a prueba con agua para asegurarte de que no existan filtraciones. Aprieta todas las conexiones del tanque si es necesario.


Preparando el sistema para producir biogás

Llena el tanque de 1000 litros con aproximadamente 300 litros de agua y a continuación mezcla de 40 a 80 kilos de estiércol fresco con agua, desmoronando bien bajo el agua y vertiéndolo despacio. Debes tratar que las las bacterias no queden expuestas al aire, por lo que evitarás que se formen demasiadas burbujas cuando te encuentres realizando la mezcla. Puedes usar también estiércol seco, pero se obtienen mejores y más rápidos resultados si la materia está todavía húmeda. Puedes obtener resultados más rápidos si mantienes almacenado el estiércol en un recipiente hermético durante varias semanas antes de añadirlo al digestor. Además puedes evitar el uso de estiércol si dispones de alguna fuente de líquido de algún otro digestor. Cuanto más añadas, más rápido obtendrás gas pues todo esto consiste en conseguir una enorme y sana colonia de bacterias.

Después de haber añadido el estiércol, continua llenando el bidón con agua hasta que alcances el orificio de desborde (la uretra). Es recomendable tener el tubo conectado a la uretra desde el principio de modo que puedas rellenar el bidón de agua hasta el mismo borde, dejando completamente sumergido el bidón recolector de gas y sacando todo el aire hacia fuera. Coloca el bidón de 750 litros boca abajo dentro del de 1000 litros y abre la válvula de 12mm del “ano”. Empuja hacia abajo el bidón de 750 litros forzando para que salga todo el aire hasta que el bidón quede completamente sumergido y anidado en el barril mayor tan profundo como sea posible. Si queda todavía una pequeña balsa de aire a consecuencia de que el bidón de 750 litros es ligeramente más alto que el de 1000 (específicamente a consecuencia del tubo de alimentación o “esófago” y la base de grava, rocas o ladrillos en el fondo del tanque) no resulta un grave problema pero sí ralentizará la producción de gas inicial debido a que las bacterias aeróbicas necesitan consumir todo el aire primero y morir antes de que las anaeróbicas puedan tomar su lugar.

Espera hasta que las bacterias anaeróbicas se hayan reproducido y vuelto activas y comienza a producir gas inflamable antes de alimentarlas. Esto puede llevar de 2 a 3 semanas dependiendo de la temperatura. Dependiendo de la situación habrás de recurrir a una mayor o menor paciencia.

No importa cuanto tiempo tengas que esperar, intenta entre tanto no alimentar el sistema con ninguna sustancia hasta que te haya sido posible prender el gas. Los primeros días o semanas se producirá gas pero éste será prinicipalmente CO2 y no sustentará la llama. Trata de encender el gas cada dos días (o espera si tienes paciencia). Verás cómo el barril de 750 litros comienza a ascender, y cuando la concentración de CO2 caiga del 100% al 40% aproximadamente, tendrás en torno a un 60% de metano que arderá muy bien, de manera segura y producirá un limpia y clara llama azul.

A partir de ahora ya puedes comenzar a alimentar el sistema. Comienza poco a poco – tendrás que permitir que las bacterias se aclimaten a los alimentos complejos y cargados de energía; realmente existen muchos tipos de bacterias en tu sistema que tendrán que trabajar conjuntamente – las enzimas hidrolíticas necesitan descomponer los alimentos, las bacterias acidogénicas convierten los productos descompuestos en diferentes tipos de ácidos (ácido propiónico por ejemplo) y dióxido de carbono, y las bacterias acetogénicas descompondrán éstas convirtiéndolas en acetato y dióxido de carbono que son los verdaderos alimentos de las bacterias metanogénicas que producen el biogás. Para su aclimatación sin abrumarlas, comienza con unos 200 gramos de alimento, y luego sigue duplicando la cantidad paso a paso, 400g, 800g para terminar vertiendo entre 1 y 2 kilogramos por día. Para un sistema de 1000 litros no se debe poner más de 2 kilos diarios porque el agua podría volverse ácida y un pH bajo mataría a tus bacterias (si esto ocurriese, o esperas que el pH vuelva a elevarse hasta el 6,5 ó 7,5 o añade bicarbonato sódico u otro regulador – si algunas de tus bacterias sobreviven al ácido, tan sólo espera a que su concentración vuelva a ser fuerte de nuevo, si no, vuelve a inocular con bacterias nuevas procedentes de estiércol o líquido de otro biodigestor. Es una buen idea ir almacenando un poco de líquido de vez en cuando en recipientes herméticos sólo por si acaso, y nunca viene mal verter estiércol de vez en cuando si tienes la posibilidad). NO alimentes tu sistema más de lo necesario – ofreciéndole más comida no vas a obtener mayor cantidad de gas. Un sistema de 1000 litros (1 metro cúbico) puede ofrecerte hasta dos horas de gas para cocinar en un quemador cuando alcances la temperatura óptima de 37º C. En invierno, en regiones de la India se consigue en torno a 1 hora en invierno y 2 en verano. Lo mejor es situar el depósito en una zona donde vaya a recibir la radiación solar durante la mayor parte del día; es mejor usar tanques negros, si los tuyos son de un color más claro, píntalos. En climas fríos tendrás que colocar un intercambiador térmico en el depósito y conectarlo a un calefactor solar o un calefactor de compost, o incluso emplear de un 20 a un 40% de tu propio gas para elevar la temperatura hasta los 30 ó 40º.


Utilización de tu biogás casero en un fogón de la cocina

Debe advertirse que para usar fogones de butano y conseguir que funcionen con biogas necesitarás realizar algunos sencillos ajustes: el primero será ampliar el orificio de salida del gas (la boquilla). Esto normalmente sólo implica retirar el pin restrictor por donde entra el gas procedente de la bombona. Debido a que el biogás suele poseer poca presión y a que contiene en torno a 1/3 de dióxido de carbono, necesitas proveer conductos con mayores aperturas para obtener la misma cantidad de energía. El segundo ajuste que tendrás que hacer es minimizar la entrada de aire puesto que el biogás no necesita consumir tanto aire como los gases de alta presurización. Mediante el ajuste del aire serás capaz de obtener una llama azul clara sin mechas amarilla.


Beneficios del biogás doméstico

Un sistema de biogás doméstico elimina los residuos de la cocina y produce gas y un líquido fertilizante muy rico que puede aplicarse directamente a las plantas del jardín; en caso de que lo dejes secar puedes usarlo igualmente como fertilizante sólido.

Los beneficios no terminan con esto – otra aplicación con la que se ha estado experimentando es la producción de energía eléctrica empleando generadores modificados. Estas modificaciones requieren un generador 'tri-fuel' de US Carburetion y lleva sólo unos 15 minutos en realizarse. Por metro cúbico de biogás se puede lograr una producción eléctrica que oscile entre 1,3 y 1,5 kilowatios/hora.

Más allá de los beneficios del biogás como reutilización de los residuos, solución que es por sí misma una prestación significante, los otros beneficios del biogás hacen que éste sea una fantástica fuente de energía alternativa que puede utilizarse sin purificación o tratamientos y no causa contaminación del aire – puede por tanto sustituir al gas embotellado, la madera y el carbón, no sólo reduce la peligrosidad por inhalación de combustibles fósiles, sino que alivia también la disminución de nuestros recursos forestales, cuidando el hábitat de la fauna y protegiendo las cuencas hidrográficas.

Es biogás es relativamente no-tóxico, incoloro e inodoro cuando combustiona. Cuando no está ardiendo posee el olor del gas natural (un ligero matiz de sulfuro de hidrógeno) de modo que cualquiera puede detectar fácilmente algún posible escape y tomar las medidas apropiadas. Su velocidad de llama es de 35cm por segundo, más lenta que el gas común – lo cual lo hace más seguro. Su contenido de energía térmica oscila entre 5000 y 6000 kilocalorías por metro cúbico. Se ha probado que un metro cúbico de biogás ofrece las siguientes aplicaciones prácticas:

  • Utilizar un fogón durante un periodo de 2 horas y media a 3 horas

  • Utilizar una lámpara de 8 a 10 horas

  • Utilizar un motor o un generador de combustión interna de 1HP durante dos horas

  • Utilizar un tractor de 3 toneladas en una distancia de 2,8 km.



Oh, yeah!

jueves, 15 de julio de 2010

Cómo Construir una Piscina Natural

Texto original de Douglas Buege y Vicky Uhland

Aunque ya son bastante comunes en muchos países Europa, las piscinas naturales están todavía en su infancia en otros lugares. Pero en los últimos años unos cuantos constructores un creciente número de particulares han aprendido a construir piscinas sin depender de una masa de productos manufacturados y aditivos químicos. Han descubierto que es posible construir piscinas que suponen una mayor implicación con la naturaleza y fusión con el paisaje natural. Las piscinas naturales emplean grava, piedra y barro en lugar de cemento o fibra de vidrio, y plantas acuáticas en lugar de los dañinos productos químicos y los complejos sistémas de filtrado mecánicos. Las plantas enriquecen la piscina con oxígeno, dan apoyo a las bacterias beneficiosas encargadas de consumir desperdicios y organismos dañinos, y ofrecen un hábitat a ranas, libélulas y más vida acuática. El resultado es un bello sistema ecológicamente diverso cuya construcción resulta relativamente barata. (Una piscina natural puede costarte unos 1800 euros si te encargas personalmente de su construcción, mientras que las piscinas convencionales pueden llegar a costar más de 7000 euros.) Las piscinas naturales no necesitan nocivos productos químicos, se pueden considerar de escasa demanda tecnológica y una vez instaladas sólo requieren un mínimo mantenimiento. No tendrás que drenar la piscina cada otoño. Excepto por laesporádica necesidad de relleno, sólo tendrás que llenar la piscina una vez.




desde Google Docs

viernes, 7 de mayo de 2010

Campobeateños por Honshu - Capítulo 14: Ueno

Último día de turismo por Honshu dado que al siguiente habríamos de partir destino aeropuerto de Narita, muy temprano para no correr riesgos innecesarios de perder el vuelo; un vuelo que dicho sea de paso no nos apetecía mucho coger, más que nada porque no nos agradan mucho los aviones. A Frodo le había llegado un soplo por parte de un amigo, anteriormente también turista en Honshu, comentándole que el parque de Ueno definitivamente merecía una visita y en vista de que nuestra hoja de ruta se había quedado en blanco tuvimos fácil la elección para aquel día. ¿Y qué había en Ueno? Pues eso, lo comentado, el parque de Ueno, que mucho tenía que envidiar al Parque Maria Luisa de Sevilla o incluso al propio Parque de los pinares de Oromana de Alcalá. No era feo. Tenía un considerable número de patos, gaviotas y algún que otro templillo intercalado pero... se notaba muy artificial y no especialmente tupido, si al menos nos hubiésemos encontrado con los rockabillies... Casi más llamativo, para nuestros curtidos ojos al menos, resultó la avenida de Ameyoko donde se disponían montones de puestecillos a ambos lados en los que sus respectivos propietarios se dedicaban a armar escándalo de variopintas maneras para atraer o espantar a la potencial clientela. A medio día ya estábamos de vuelta, Frodo y Elenita con destino Akihabara por última vez para hacer las compras de última hora, yo me volví a Shinokubo que seguí investigando sin alejarme demasiado de la zona de la estación. Mi cámara se había quedado sin batería estando aún en Ueno y ya no grabaría nada más hasta llegar otra vez al Campo de las Beatas.